Neptuns rejse under tidlig planetdannelse var jævn og rolig

Dr. Wes Fraser fra Queen's ledede et internationalt forskningsprojekt 'Colours of the Outer Solar Systems Origins Survey' Col-OSSOS, som bruger data indsamlet fra Frederick C. Gillett Gemini North Telescope og Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) begge på Maunakea på Hawaii. Ved samtidig at bruge to verdensklasse teleskoper, Dr. Frasers team var i stand til at producere unik forskning med global effekt.

Undersøgelsen fokuserede på Kuiperbæltet - et område i rummet ud over gasgiganten Neptun. Området rummer mere end 1, 700 kendte iskolde genstande, som er rester af det tidlige solsystem. Normalt er genstande, der dannes i dette område, røde i farven.

Imidlertid, Under sin forskning identificerede Dr. Fraser et lille antal 'ulige' objekter, som skiller sig ud som enestående blå og lyner rundt i binære par, der kredser om hinanden, ligesom månen kredser om jorden.

Astronomer har altid troet, at disse objekter blev dannet i hjertet af Kuiperbæltet, men Dr. Frasers resultater, som er udgivet i Natur astronomi i dag (tirsdag den 4. april), tyder på, at de blå binære dele faktisk blev dannet i et område meget tættere på Solen og derefter blev drevet af Neptuns tyngdekraftsstød ind på deres nuværende baner i det fjerne Kuiperbælt for flere milliarder år siden.

Dr. Frasers forskning viser, at da Neptun flyttede fra 20 AU til sin nuværende placering ved 30 AU, dette var en meget langsom og rolig bevægelse, hvilket gjorde det muligt for de skrøbelige og løst bundne binære filer at blive skubbet ud en tilsvarende afstand som hvor de findes i øjeblikket uden at blive forstyrret i to separate enkeltobjekter.

Diskutere betydningen af ​​resultaterne, Dr. Fraser sagde:"Denne forskning har åbnet vinduet til nye aspekter af forståelsen af ​​de tidlige stadier af planetvækst. Vi har nu et solidt greb om, hvordan og hvor disse blå binære filer opstod.

"Der har været nogle beviser omkring, hvordan Neptun bevægede sig udad til 30 AU. Vores hypotese om, hvordan disse blå binære filer blev til, hvor de er, kræver, at Neptuns migration stort set var en jævn og rolig bevægelse.

"Dette nye program bruger to teleskoper i verdensklasse:Gemini-North og Canada-Frankrig-Hawaii teleskoperne, samtidigt. Derved, vi er i stand til at indsamle omfattende spektral information, der spænder over den ultraviolette, optisk, og nær-infrarøde bølgelængdeområder. Uden dette program og de involverede partnere, dette store forskningsmæssige gennembrud ville ikke have været muligt."

Meg Schwamb, astronom ved Gemini Observatory, kommenterede:"Vi arbejder tæt sammen, Gemini North og Canada-Frankrig-Hawaii-teleskoperne koordinerede deres bevægelser for at observere Col-OSSOS Kuiper-bælteobjekterne på næsten samme tid."

"Disse samtidige observationer på Maunakea gjorde det muligt for os at måle lyset fra samme side af Kuiperbæltet objektet, fjerner en af ​​hovedudfordringerne i at studere solsystemlegemer, der roterer."

Todd Burdullis, QSO operationsspecialist hos CFHT, som hjalp med at koordinere observationerne, kommenterede:"At facilitere de samtidige observationer med Col-OSSOS-holdet og Gemini Observatory var udfordrende, men banede vejen for en større forståelse af oprindelsen af ​​disse blå binære filer.

"I tandem, de to faciliteter observerede alle farverne i det ydre solsystem for Col-OSSOS-teamet."